Hóa chất Melamine Ứng dụng và tác hại

Meraki Center

“Sữa và thực phẩm từ sữa nhiễm melamine”, “Sữa có nguồn gốc từ Trung Quốc chứa chất gây “sỏi thận”, “Nhiều nước cấm nhập khẩu sản phẩm sữa từ Trung Quốc”, “Sữa không có melamine có cơ hội tăng doanh thu”… là một vài ví dụ “tít” trên nhiều phương tiện thông tin đại chúng những ngày gần đây. Tuy nhiên, việc “thiếu” những thông tin tối thiểu nhưng cần thiết về melamine có lẽ là một trong những nguyên nhân khiến nhiều nhà sản xuất, kinh doanh và người tiêu dùng hoang mang và cũng có nhiều cò béo tự nhiên. nhờ nước đục. Vậy melamin là gì? Tại sao người ta thêm melamine vào sữa? Melamine có hại như thế nào? Có cách nào để phát hiện melamine? …

Melamine là gì?

Melamine (tên đầy đủ 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine) là một bazơ hữu cơ có công thức hóa học C3H6N6 được tạo thành từ 3 phân tử cyanamide (CN2H2). Nếu tính tỷ lệ các nguyên tố cacbon (C), nitơ (N) và hydro (H) thì nitơ chiếm 66% trọng lượng. Melamine ít tan trong nước, có khả năng giải phóng N khi tiếp xúc với nhiệt độ cao và được dùng làm chất chống cháy.

Melamine cũng là một dẫn xuất của thuốc trừ sâu cyromazine và có thể được hình thành ở động vật có vú từ cyromazine1. Có nghiên cứu cho thấy melamine cũng được hình thành từ cyromazine khi cyromazine có mặt trong mô thực vật2.

Phương pháp ra đời và tổng hợp melamine

Nhà hóa học người Đức Justus von Liebig là người đầu tiên tổng hợp melamine vào năm 1834. Trong phương pháp tổng hợp của Justus von Liebig, canxi cyanamide (CaCN2) được chuyển thành dicyandiamide, sau đó được đun nóng để tạo ra melamine. Ngày nay urê được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất melamine. Phương trình hóa học như sau:

6(NH2)2CO → C3H6N6 + 6NH3 + 3CO2

Đầu tiên, urê được tách ra tạo thành axit xyanic (HNCO) (phản ứng cần nhiệt độ cao):

(NH2)2CO → HNO + NH3

Tiếp theo là phản ứng trùng hợp axit xyanic tạo ra CO2 và melamine (phản ứng tỏa nhiệt):

6HNO → C3H6N6 + 3CO2

Xét toàn bộ quá trình, phản ứng tạo melamine là phản ứng đòi hỏi nhiệt độ cao.

Vì vậy, melamine cũng là tạp chất trong sản xuất urê.

Quá trình kết tinh và rửa melamine tạo ra lượng lớn nước thải độc hại nếu thải trực tiếp ra môi trường. Thông thường nước thải được cô đặc thành dạng rắn (có thể chứa tới 75% melamine) nhưng sẽ thuận tiện và an toàn hơn cho việc quản lý và xử lý.

Ứng dụng Melamine trong công nghiệp và nông nghiệp

Melamine cùng với formaldehyde được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất nhựa chịu nhiệt và bọt tẩy rửa. Melamine còn là một trong những thành phần chính của chất màu Pigment Yellow 150 có trong mực in, nhựa… Nó còn được sử dụng trong sản xuất bê tông để giảm hàm lượng nước, tăng khả năng chịu lực, hạn chế độ xốp và tăng độ bền cho bê tông.

Do hàm lượng nitơ cao nên từ những năm 1950, melamine đã được sử dụng làm phân bón3. Tuy nhiên, do phản ứng thủy phân melamine nên tác dụng của nó đối với đất rất hạn chế. Melamine cũng có trong các loại thuốc có chứa arsenic dùng để điều trị bệnh leptospirosis ở Châu Phi4. Melamine từ lâu đã được sử dụng làm nguồn nitơ phi protein cho động vật nhai lại5 (tuy nhiên, các quan điểm về ứng dụng này không nhất quán).

Do có hàm lượng nitơ cao nên melamine được các nhà sản xuất “lừa đảo” đưa vào thực phẩm. Cơ sở để họ làm điều này là các phương pháp thử nghiệm như phương pháp Kjeldahl và phương pháp Dumas đo hàm lượng protein trong thực phẩm (một chỉ số dinh dưỡng) thông qua việc xác định hàm lượng nitơ. Đó là lý do melamine được dùng để “lừa đảo” phương pháp kiểm nghiệm, đánh lừa cơ quan kiểm định và tất nhiên là đánh lừa người tiêu dùng.

Một điều cần lưu ý là nhựa melamine thường được sử dụng để đóng gói thực phẩm cho người và động vật cũng như là nguyên liệu làm các dụng cụ ăn uống như thìa, nĩa… nên melamine có thể thẩm thấu qua các dụng cụ đóng gói. hoặc dụng cụ ăn uống thành thức ăn với số lượng rất nhỏ (tính bằng phần triệu)6. Melamine cũng có thể được hình thành (dưới dạng dẫn xuất) từ thuốc trừ sâu cyromazine nếu chất này có trong mô động vật hoặc thực vật7. Hai trường hợp này (cả hai đều có nồng độ rất nhỏ) có thể gọi là “có chủ ý” để phân biệt với các trường hợp “cố ý” thêm melamine nêu trên.

Melamine độc ​​hại như thế nào?

Melamine (màu xanh) dễ dàng kết hợp với axit cyanuric (màu đỏ) thông qua liên kết hydro tạo thành liên kết phân tử hình ngói, lắng đọng và gây sỏi thận.

Bản thân Melamine không độc ở liều thấp8, nhưng khi kết hợp với axit cyanuric, melamine có thể gây sỏi thận và thậm chí dẫn đến tử vong.

Gây ngộ độc cấp tính

Dữ liệu từ các thí nghiệm trên chuột cho thấy liều gây chết người đối với 50% số chuột thí nghiệm (LD50) là 3.000 mg/kg trọng lượng cơ thể nếu melamine được dùng qua đường uống. LD50 của thỏ khi thực hiện thí nghiệm kích thích da lớn hơn 1000mg/kg9. Melamine còn gây kích ứng da và mắt. Một nhóm các nhà khoa học Liên Xô cũ tin rằng muối làm từ melamine và axit cyanuric (muối dùng trong chất chống cháy) độc hại hơn cả hai chất này10. Nếu cho muối melamine trực tiếp vào dạ dày chuột thì LD50 là 4,1g/kg và khi chuột hít phải LD50 là 3,5g/kg. Con số tương ứng ở chuột là 7,7 g/kg và 3,4 g/kg11.

Mèo ăn thức ăn có chứa melamine có dấu hiệu bị tổn thương thận.

Gây ngộ độc mãn tính

Ăn thực phẩm có chứa melamine có thể dẫn đến tổn thương đường tiêu hóa, sỏi bàng quang, sỏi thận và có thể là ung thư bàng quang12. Melamine cũng được tìm thấy trong mô thận của mèo và chó được cho ăn thức ăn có chứa melamine 13, 14. Sự lắng đọng tinh thể muối melamine có khả năng gây tổn thương thận ở lợn và cá giống như axit uric gây sỏi. thận người 15.

Các thí nghiệm cho chó ăn thức ăn có chứa 3% melamine trong một năm cho kết quả là giảm tỷ lệ các thành phần quyết định sự tăng trưởng, tăng bài tiết nước tiểu, hình thành tinh thể melamine trong nước tiểu và nước tiểu có máu16.

Tinh thể melamine rất khó hòa tan và di chuyển rất chậm trong đường tiết niệu (từ thận đến niệu đạo) nên có thể gây ra các triệu chứng nhiễm độc cấp tính.

Một trường hợp phản ứng của con người với chất làm dẻo melamine formaldehyde xảy ra ở một phụ nữ 28 tuổi làm công nhân chế biến gỗ. Người phụ nữ này được xác định không có dị ứng với formaldehyde. Triệu chứng quan sát được là các vết chàm ở mu bàn tay và cổ tay. Các nghiên cứu cho thấy phản ứng dị ứng rất hiếm gặp (so với phản ứng với formaldehyde)17.

Câu chuyện từ chó, mèo đến… con người

Sữa chứa melamine từ Trung Quốc gây sỏi thận ở trẻ em18 đã thực sự gây sốc cho người tiêu dùng trên thế giới, dẫn đến hàng loạt nước cấm nhập khẩu sản phẩm làm từ sữa Trung Quốc. Tuy nhiên, việc phát hiện melamine trong hàng hóa nhập khẩu từ Trung Quốc là câu chuyện cũ từ tháng 3/2007, khi nhiều lô bột ăn, thức ăn cho chó mèo được chế biến với nguyên liệu nhập khẩu từ Trung Quốc gây “đại dịch” sỏi thận. cho vật nuôi ở nhiều nước. Sau khi xác định được thủ phạm, Mỹ, châu Âu, Nam Phi đã thu hồi toàn bộ hàng hóa nhập khẩu nhiễm melamine này.

Từ tháng 3/2007, nhiều thú cưng bị sỏi thận do ăn phải thực phẩm nhiễm melamine từ Trung Quốc

Cũng chính từ vụ bê bối thức ăn cho chó mèo mà hàng loạt nghiên cứu được thực hiện nhằm tìm ra phương pháp tối ưu xác định sự hiện diện và hàm lượng melamine trong thực phẩm và nguyên liệu chế biến sẵn cũng như các triệu chứng. Những tổn thương do melamine gây ra ở động vật thí nghiệm cũng như những con chó, mèo không may mắn được nuôi cùng đợt tháng 3 năm 2007.

Uống sữa nhiễm melamine khiến trẻ nhập viện (nguồn: BBC)

Hầu hết các kết quả nghiên cứu cho thấy các tổn thương do melamine gây ra chủ yếu ở đường tiết niệu, đặc biệt là sự hiện diện của tinh thể melamine gây sỏi thận, tổn thương thận và thậm chí gây tử vong cho động vật. Mọi chuyện lại xảy ra vào tháng 9 năm nay nhưng với hàng chục nghìn trẻ em!

Tuy nhiên, câu chuyện chưa dừng lại ở đó khi phản ứng dây chuyền tiếp tục làm tăng tác động kinh tế của melamine! Người tiêu dùng ngần ngại khi mua sữa và các sản phẩm làm từ sữa, bột ngũ cốc nhập khẩu từ Trung Quốc (và có thể cả sản phẩm nội địa) và người sản xuất, kinh doanh đau khổ khi sữa mình sản xuất ra không bán được. Hoặc chờ thanh tra… Thiệt hại, bận rộn như mắm tôm-tả, gà-H5N1, mỹ phẩm-sudan… tiếp tục.

Có quy định nào về việc sử dụng melamine không?

Melamine được sử dụng trong công nghiệp nhựa, sản xuất keo và các sản phẩm chịu nhiệt, trong dụng cụ nhà bếp, làm chất chống cháy, v.v. chứ không phải làm phụ gia thực phẩm. Mục đích của việc bổ sung melamine vào thức ăn chăn nuôi, thực phẩm chỉ là làm tăng hàm lượng nitơ để các phương pháp đánh giá cho rằng nó có hàm lượng protein cao. “Protein” ở đây là “protein giả”, không những không có giá trị dinh dưỡng mà còn có hại.

Mỹ và các nước EU không cho phép sử dụng melamine làm chất phụ gia trong thức ăn chăn nuôi và thực phẩm cho con người ở bất kỳ giai đoạn nào của quá trình chế biến. Mặc dù bản thân melamine không có độc tính cao nhưng hỗn hợp melamine và axit cyanuric sẽ có khả năng hình thành các tinh thể rất lớn và gây sỏi thận.

Xem thêm: Hóa chất Melamine dùng trong công nghiệp

Điều gì sẽ xảy ra nếu melamine không được cố ý thêm vào nhưng mẫu thử vẫn chứa melamine? Trường hợp này có thể là do melamine từ bao bì, vật chứa xâm nhập vào thực phẩm ở mức rất thấp. EU quy định lượng melamine được phép thẩm thấu ở mức 30mg/kg-1 (giới hạn cho formaldehyde là 15mg/kg-1)19.

Một hội đồng khoa học gồm nhiều chuyên gia đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) và Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ USDA thành lập để đánh giá tác hại của melamine đối với động vật và con người8.

Có cách nào để “nhận diện” melamine không?

Với ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong công nghiệp, các phương pháp định tính và định lượng melamine cũng như các dẫn xuất melamine đã được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, việc phát triển các phương pháp phát hiện và định lượng melamine trong thực phẩm và mô động vật lại nhận được sự quan tâm sau khi phát hiện thực phẩm nhiễm melamine nhập khẩu từ Trung Quốc (tháng 3/2007).

Các phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là sắc ký lỏng và sắc ký lỏng biến tính, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), khối phổ (MS), HPLC kết hợp với MS (HPLC-MS/MS). Phương pháp dựa trên nguyên tắc xét nghiệm miễn dịch kết hợp enzyme (EIA) cũng được áp dụng để phát hiện melamine trong thực phẩm.

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Hoa Kỳ) sử dụng phương pháp sắc ký khí-ion hóa-khối phổ điện tử (khối phổ ion hóa-điện tử) để phát hiện melamine trong thực phẩm. Quang phổ khối hồng ngoại cũng được sử dụng để tìm các tinh thể có chứa melamine trong mô động vật…